Основні типи інформаційних вимірювальних систем

Обговорюючи проблеми екоінформатики, розвиток нових технологій, не можна відриватися від традиційних форм збирання інформації, що сформувались історично в цілком певні системи збирання, зберігання, обробки і зображення інформації. Нові технічні засоби розширюють можливості, але не замінюють, а розвивають діючі структури.
Інформаційні системи склалися і в екологічній науці, і в практиці екології. їх так само, як інформацію, можна класифікувати на тих же підставах. У сфері наукової інформації за методами збирання склалися і діють дві системи: експедиційні і стаціонарні.
Експедиційна система збирання інформації забезпечує разове або епізодичне обстеження більшої або меншої за площею генетично єдиної території або, навпаки, обраних локальних ділянок одночасно на великій території. Експедиційні дослідження поділяються на вузькотематичні і комплексні відповідно до наведених вище типів інформації. Експедиційні дослідження першого типу більшою мірою орієнтовані на генетично однорідні території з високою різноманітністю екосистем, на обстеження щодо унікальних регіонів і/або граничних зон складних регіонів. Тут вибір регіону, крім усього іншого, визначається вимогами отримання максимуму інформації в обмежений час за рахунок високої різноманітності умов. У цьому випадку спостереження будуються за двома схемами: вибір типових, найбільш імовірних станів й одночасно рідкісних і унікальних або за схемою більш-менш послідовного регулярного випробування.
При експедиційних дослідженнях, що охоплюють великі території, як правило, ставиться завдання майже одночасного спостереження за типовими станами в широкому діапазоні умов, що визначаються відстанями. В період активізації господарської діяльності експедиційні роботи часто орієнтовані на регіони з напруженою екологічною обстановкою.
Другий тип досліджень — стаціонарний — визначає проведення тривалих щорічних спостережень за одними і тими ж компонентами за єдиною, одного разу прийнятою схемою. Стаціонарному методу збирання інформації зазвичай передує експедиційний.
Точно так, як і в загальному випадку, обидва типи збирання інформації можуть носити науково-пошуковий, науковий і практичний характер.
Наукові режимні дослідження здійснюються за єдиними узгодженими програмами. Саме таким чином була зібрана інформація щодо типології лісів за Міжнародною біологічною програмою. Стандартність програм визначає і стандартизацію інформації, для чого проводиться узгодження й уточнення методів, форми записів, методів первинної обробки.
Стаціонарні методи збирання інформації почали розвиватися в кінці 30-х років минулого століття і повний розвиток дістали в 60-х роках. Поступово розвинулася мережа стаціонарів академічних і відомчих інститутів, що охопила практично всю територію України. При цьому напрям досліджень дещо варіював, але завжди існували наочні області, єдині для всіх стаціонарів.
Особливо важливою формою збирання стаціонарної інформації є в нашій країні заповідники, де за єдиною затвердженою програмою і формою збирається суто екологічна інформація, що зв'язує синхронні спостереження за власне біологічними об'єктами з флуктуаціями умов середовища. Найхарактерніше в цьому випадку збирання популяційної інформації та інформації про структуру співтовариств. Екосистемна інформація збирається лише в окремих заповідниках з якнайкращою кадровою забезпеченістю.
У будь-якому разі майже обов'язковим базовим джерелом інформації є традиційне аерофотографування, що проводиться за загальною програмою або за спеціальними завданнями.
У практичній сфері діяльності екологічна інформація збирається при лісовпорядженні, землеустрої, ґрунтовій зйомці, меліорації земель, в системі захисту рослин, в системі санітарно-епідеміологічної служби, в рибному господарстві тощо. Подібна інформація збира¬ється в метеорології і гідрології.
Традиційною формою збирання інформації є прямі візуальні спостереження і бальні візуальні оцінки, прямий перерахунок об'єктів, використання технічних засобів вимірювання простих термодинамічних і хімічних змінних, відбори зразків для ретельних лабораторних аналізів.
Традиційною формою обробки інформації є класифікація й усереднювання числових показників за типами, пошук зв'язків між змінними на основі методів статистики, побудова відповідних апрокси-мувальних залежностей. Основним засобом зберігання первинної інформації є архіви, зокрема особисті. Ставлення до первинної інформації часто досить зневажливе. Хоча в науці й існувала традиція вічного зберігання польових щоденників, однак унаслідок такого ставлення особисті архіви, та й фонди наукових інститутів часто-густо втрачають інформацію.
Частина первинної або слабоузагальненої інформації про рослинність, ґрунти, тваринний світ зберігається в регіональних зведеннях в опублікованій формі.
Вторинна наукова інформація (як правило першого роду) зберігається в опублікованому вигляді, а у сфері практичного застосування — в проектній документації й у звітах.
Традиційною формою зображення інформації як у науковій, так і в прикладній областях є спеціальні карти і плани. Так, для території України для більшості регіонів випущені комплексні атласи з інформацією за всіма змінними екологічного характеру.
Вторинна інформація узагальнюється в екологічному плані і переводиться в інформацію третього роду про відносини на основі порівняння літературних і картографічних даних для великих регіонів.
Останніми роками відбуваються зміни форми зберігання інформації, розширюються методи її збирання, розширюються в рамках екологічного моніторингу сфери використання екологічної інформації. З урахуванням нових прогресивних технологій визначимо можливі шляхи типізації інформаційних систем.
Відображаючи реальну структуру руху екологічної інформації на першому ієрархічному рівні, логічно розрізняти вимірювальні інформаційні системи й оброблювальні інформаційні системи.
Вимірювальні інформаційні системи призначені для безпосереднього збирання, зберігання, обробки, передачі і представлення інформації. У ці системи через термінали інформація вводиться з пульта, зі скандувальних пристроїв або надходить по каналах зв'язку безпосередньо від вимірювальних пристроїв — датчиків інформації і/або на магнітних носіях з інших інформаційних систем.
Обидва типи систем можна підрозділити на підсистеми за рівнем спеціалізації: спеціалізовані і комплексні. Можуть бути і перехідні варіанти. Наприклад, спеціалізованою інформаційною системою може бути комплекс приладів, зв'язаних з ЕОМ для вимірювання фотосинтезу рослин і змінних-аргументів. Спеціалізована оброблювальна система може бути, наприклад, картографічною.
Наступна загальна підстава — мобільність інформаційних систем. Відповідно можна виділити експедиційні інформаційні системи (мобільні) і стаціонарні.
Будь-який тип підрозділяється на інтерактивні і не інтерактивні вимірювальні системи: перші здатні активно розширювати свій тезаурус, другі цієї здатності не мають. Нарешті, будь-які вимірювальні системи можна підрозділити на дистанційні і контактні, а також повні, що включають всі функціональні блоки інформаційних систем, і зредуковані. Наприклад, вимірювальний комплекс без системи телекомунікації до комп'ютера, з наявністю засобів візуалізації результатів і без них.
Своєю чергою, будь-які оброблювальні інформаційні системи можуть бути мережевими і немережевими, тобто без центральної потужної ЕОМ і з її наявністю. Вони також можуть бути повними і зредукованими.
Розглянута класифікація вичерпує основну множину можливих класів інформаційних систем, яка повністю покриває всі цільові функції інформатики. Залежно від локальних цілей одні функціональні блоки можуть бути представлені більш повно, інші — менш повно.



23.11.2013 manyava 0

ТОП користувачів